鐵素體不銹鋼一般情況下是穩定的單相鐵素體組織，加熱和冷卻不發生相變，所以，鐵素體不銹鋼(gang)熱處(chu)理的目的不是改變組織，而是要消除或減弱在各生產工序中可能產生的第二相及其帶來的不利影響，這些影響大概可以包括以下幾個方面。
1. σ相脆性(xing)
鐵素(su)體(ti)不銹鋼(gang)，特別是高鉻鐵素(su)體(ti)不銹鋼(gang)是容易生(sheng)(sheng)(sheng)成σ 相(xiang)的(de)(de)鋼(gang)種(zhong)。σ 相(xiang)的(de)(de)形成與鋼(gang)的(de)(de)成分、組織、加熱溫度、預先冷加工等因(yin)素(su)有關。含鉻量越(yue)(yue)高越(yue)(yue)易生(sheng)(sheng)(sheng)成σ相(xiang)，硅、鎳、錳、鉬促進σ 相(xiang)生(sheng)(sheng)(sheng)成，碳、氮有抑制σ相(xiang)生(sheng)(sheng)(sheng)成的(de)(de)作(zuo)用，通常在(zai)540~815℃加熱就(jiu)會產生(sheng)(sheng)(sheng)σ相(xiang)，在(zai)700~800℃加熱，σ 相(xiang)生(sheng)(sheng)(sheng)成速度最快。
σ 相(xiang)是(shi)富鉻的(de)(de)金屬間化合物，是(shi)一(yi)種硬而脆的(de)(de)相(xiang)。所以(yi)，σ 相(xiang)的(de)(de)存(cun)在會使(shi)鋼變脆，其通(tong)常是(shi)在鐵(tie)素體(ti)晶界處析出，還會降低鋼的(de)(de)耐腐蝕性(xing)能(neng)。使(shi)用鐵(tie)素體(ti)不(bu)銹鋼時，應(ying)盡(jin)量減少σ 相(xiang)的(de)(de)存(cun)在。
σ 相(xiang)(xiang)的生成是可逆(ni)的。把(ba)鋼加(jia)熱到高于σ 相(xiang)(xiang)生成溫度范圍，σ 相(xiang)(xiang)便會(hui)重新溶解到固溶體中(zhong)，減少對鋼的危害。通常(chang)把(ba)鋼加(jia)熱到900℃以上即可消除(chu)σ 相(xiang)(xiang)。
在有(you)些特定的(de)使用環境中(zhong)，如(ru)用于(yu)靜(jing)載荷或摩擦條件下(xia)，可利用σ 相(xiang)對鋼起到的(de)強化作用，提高使用效果(guo)。
2. 475℃脆性
鐵素體不銹鋼在400~500℃長時間加熱后，會表現出強度升高、韌性大幅度下降的特征，因其在475℃左右表現最明顯，故常稱為475℃脆性。鐵素體不銹鋼的這種脆性傾向，隨鋼中含鉻量的提高而增大，產生脆性的溫度也隨含鉻量增高而移向較高的溫度。
研究表(biao)明，鐵素體不銹(xiu)鋼在(zai)400~500℃這個(ge)溫度區間長時間加熱過程中(zhong)，鐵素體內的鉻原子將(jiang)重(zhong)新排(pai)列，形成許(xu)多富鉻的小區域，它們與(yu)母相(xiang)共(gong)格(ge)，引(yin)起(qi)點陣(zhen)畸變和內應(ying)力，從而使鋼的強(qiang)度升高，韌性降低，見圖2-2。
同時(shi)，晶體內(nei)既然形成(cheng)了富鉻區，也必然存在貧鉻區，又加之有內(nei)應力存在，使鋼的耐腐蝕性也會降低。見圖2-3。
鐵素體不(bu)銹鋼高(gao)于700℃溫度(du)加熱時，由(you)于鉻原子重(zhong)新(xin)排列(lie)引起的畸變和(he)內應力(li)會消(xiao)除(chu)，所以，其帶(dai)來的對鋼的不(bu)利影(ying)響也隨之(zhi)消(xiao)除(chu)。即475℃脆性在高(gao)于這個溫度(du)進(jin)行(xing)加熱會被消(xiao)除(chu)。
3. 高溫脆性
當鐵素體不銹鋼(gang)中含有一(yi)定量的(de)(de)碳(tan)、氮等間(jian)隙元素時，加熱(re)到950℃以上再冷卻下來，可使鋼(gang)在室溫下的(de)(de)塑性和韌性降低(di)，呈(cheng)現(xian)出明顯的(de)(de)脆性，一(yi)般(ban)稱為鐵素體不銹鋼(gang)的(de)(de)高溫脆性。這種現(xian)象經(jing)常(chang)發生在鑄件、焊接件以及在950℃以上加熱(re)的(de)(de)工件中。
鐵素體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中高(gao)溫(wen)(wen)脆性(xing)(xing)產生的原因，認為是自(zi)高(gao)溫(wen)(wen)冷卻下來的過程中，鋼(gang)(gang)中的鉻與碳和氮(dan)形成化(hua)合物并(bing)在晶(jing)(jing)內和晶(jing)(jing)界析出的結果。這種(zhong)析出物的存在不(bu)僅(jin)降(jiang)低(di)鋼(gang)(gang)的韌(ren)性(xing)(xing)，也降(jiang)低(di)鋼(gang)(gang)的耐腐蝕(shi)性(xing)(xing)。這種(zhong)不(bu)利影響不(bu)僅(jin)限制了鋼(gang)(gang)在高(gao)溫(wen)(wen)下的使用，也對焊接質(zhi)量產生有害(hai)的作(zuo)用。
鐵素(su)體(ti)不銹(xiu)鋼的(de)高溫(wen)脆性(xing)可以通(tong)過(guo)將鋼加熱(re)到750~850℃,然后以較快速度冷卻來消(xiao)除，使鋼的(de)塑性(xing)得到恢復。
4. 晶(jing)間腐(fu)蝕
鐵素體不銹鋼也會產生晶間腐蝕。研究和實踐證明，鐵素體不銹鋼加熱到925℃以上，就是以較快速度冷卻到室溫，也將處于引起晶間腐蝕的敏化狀態。這點與奧氏體不銹鋼產生晶間腐蝕的條件是不同的。普通鐵素體不銹鋼焊接后，焊縫區，特別是緊鄰熔合線處即符合這種產生敏化的條件。
鐵素體不(bu)銹鋼(gang)產生晶間(jian)腐蝕的(de)原因，認為是(shi)鋼(gang)從較高溫度冷卻下(xia)來時，會有含(han)鉻的(de)碳化(hua)物和(he)氮(dan)化(hua)物從晶間(jian)沉淀析出(chu)的(de)結(jie)果(guo)。而(er)在(zai)低(di)于900℃溫度加熱冷卻后，晶間(jian)腐蝕傾向明顯減弱。這可從許多(duo)研究(jiu)者的(de)大量實驗結(jie)果(guo)得到(dao)證實，見(jian)表2-1。
通過研究還證明，對于已經處于晶(jing)間腐蝕敏感狀態的(de)鐵(tie)素(su)體不銹(xiu)鋼，一般經過700~800℃短時間加熱處理，便可減少或消除晶(jing)間腐蝕傾向，這一點(dian)也(ye)可從表2-1的(de)實(shi)驗數據中得到驗證。
對鐵(tie)素體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼進(jin)行熱處理的(de)出發點(dian)，就是要消除(chu)或減(jian)少鋼中(zhong)的(de)σ相脆性、475℃脆性、高溫脆性和晶間腐蝕傾向存在而產(chan)生的(de)不(bu)良效(xiao)果，同時，盡量減(jian)少鑄(zhu)造、焊接、冷(leng)加(jia)工等加(jia)工過程(cheng)中(zhong)產(chan)生的(de)應力、應變。以保證鐵(tie)素體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼在使(shi)用(yong)中(zhong)具有(you)良好的(de)韌(ren)性和耐腐蝕性能，使(shi)構(gou)件組(zu)織、形(xing)狀和尺(chi)寸穩定。
